DNA異常甲基化在氡與香煙煙霧致BEAS-2B細胞惡性轉化過程中的作用.pdf

1、目的：
　　通過體外單獨染氡、香煙及聯合染毒誘導BEAS-2B細胞發(fā)生惡性轉化，建立惡性轉化細胞模型。通過檢測細胞惡性轉化過程中甲基化轉移酶基因 mRNA表達以及全基因組甲基化水平的改變，以及利用高通量甲基化芯片篩選單獨及聯合染毒發(fā)生DNA啟動子區(qū)域異常甲基化的特異基因，探索氡、香煙聯合致肺癌的機制，為氡、香煙聯合致肺癌的防治提供理論依據。
　　方法：
　　將處于對數生長期的BEAS-2B細胞以1.5×105個接種于0

2、.4μm Transwell膜中，細胞貼壁后將Transwell膜置于染毒腔內，毒氣持續(xù)泵入在膜上方直接與細胞接觸染毒，氧氣濃度恒定于21％，水浴維持染毒腔溫度在37℃，每次同時染毒3個。實驗設對照組 C、氡氣染毒組 Rn、香煙煙霧染毒組 Sm和聯合染毒組 RS。使用 CCK-8試劑盒檢測不同氡、香煙染毒濃度后細胞存活率，確定合適的單獨及聯合染毒劑量。染氡兩次后將Transwell膜中細胞消化，置于培養(yǎng)瓶中常規(guī)培養(yǎng)，待生長至對數生長期后

3、進行下一代染氡，共染毒15代。對照組暴露于濃度為空氣本底值的相同裝置中，其余條件同染毒組。完成15代染毒并傳代至20代后，流式細胞儀分析細胞周期、凋亡變化，軟瓊脂分析克隆形成，酶標儀檢測全基因組甲基化水平，熒光定量 PCR檢測DNMT1、DNMT3A和DNMT3B基因mRNA表達情況。Illumina450k甲基化芯片篩選單獨及聯合染毒發(fā)生異常甲基化的特異基因，并檢測 SPDEF、CDK5RAP1、PTPRM和ABCG1基因mRNA表達

4、情況。
　　結果：
　?。?）細胞惡性轉化模型的建立。在染毒時間相同條件下，隨染毒劑量升高，細胞存活率逐漸下降；氡、煙聯合染毒CI值＜1，提示二者具有協(xié)同效應；確定氡染毒濃度和時間為20000Bq/m3，30min；香煙煙霧染毒濃度和時間分別為20%，10min。細胞周期顯示染毒15代傳代20代的細胞G1期明顯縮短，S期明顯延長，聯合染毒組細胞S期延長最為明顯，表明細胞處于增殖旺盛狀態(tài)，其周期發(fā)生一定程度的失控，同時細胞凋亡

5、率明顯降低，呈現凋亡抑制狀態(tài)。與對照組相比，染毒15代傳代20代細胞軟瓊脂克隆形成能力已明顯形成，聯合染毒組細胞軟瓊脂克隆形成率已達到24.00±0.31（P<0.05）。（2）全基因組甲基化水平及甲基化水平的改變：與對照組相比，單獨及聯合染毒組全基因組甲基化水平呈下降趨勢，染毒15代傳代20代細胞甲基化水平降至最低；染毒組細胞DNMT1基因表達明顯降低，DNMT3A,DNMT3B基因表達明顯升高，表明染毒后BEAS-2B細胞在發(fā)生了全

6、基因組低甲基化的同時伴有部分CPG島的高甲基化。（3）甲基化芯片篩選氡、煙單獨及聯合染毒特異性基因：利用Illumina450k甲基化芯片對Rn15-20,Rs15-20,Sm15-20進行檢測，篩選出SPDEF，CDK5RAP1，PTPRM，ABCG1基因。聯合染毒組異常甲基化基因 CDK5RAP1，在細胞的周期與凋亡調控中占據重要地位；單獨染氡組異常甲基化基因ABCG1，負責調控細胞內膽固醇的動態(tài)平衡；單獨染煙組異常甲基化基因PTP

7、RM，參與內皮細胞增殖負調節(jié)，內皮細胞遷移的負調控；氡、煙單獨染毒組交集基因 SPDEF,介導細胞增殖、分化和惡性變。對篩選基因 mRNA表達情況進行進一步檢測與分析，發(fā)現與對照組相比，聯合染毒組 CDK5RAP1 mRNA表達降低明顯；單獨染毒組SPDEF mRNA表達升高明顯；氡染毒組 ABCG1 mRNA表達升高明顯；煙染毒組PTPRM mRNA表達降低明顯（P<0.05)。
　　結論：
　　1.建立了體外染氡、煙聯合